JPS605055A - アルミナセメント系成型体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミナセメントと鉄鋼スラグ粉末乞結合材
とするアルミナセメント系成型一体の製法に関する。

従来、アルミナセメントは耐火物あるいは緊急工事用セ
メントとし又用いられているが、成型体の製造にはあま
り使用されていない。その理由は、アルミナセメントの
水利過程が転化ン含めて次のように記述でき、その転化
によって硬化体の気孔率が増大し長期強度が著しく低下
するかうである。

（但し、ＣはＣａ’Ｏ１ＡはＡｌ２Ｏ３、ＨはＨ２ＯＹ
表わ丁。　） この転化（ＣＡＪＯ−＋　Ｃ２ＡＨＢ→Ｃ３ＡＥ　６や
Ｃ２１’ＪＪ　Ｂ→Ｃ３Ａ］−Ｔ６等）は６０℃以上の
高温になるほど急速に進むことから、硬化体？好ましく
は２０″Ｃ以下の温度に保持することによって抑１ｉｆ
ｌＪすることが提案されてＡる。しかし、気候変化等の
種々の要因があって該方法で転化乞阻止１−ることは不
可能であり、またそれに代る効果的な抑制法もないこと
から、アルミナセメントＹ用いる成型体の衷造はもとよ
り、最近では緊急工事にも４とんど期用されなくな−っ
た状態にある。

本発明者は、転化による強度低下の虞れは全くなく、か
つ、高強度成型体？短時間で製造する方法について種々
検討した結果、アルミナセメントン含む混線物乞成型に
際し適度に拘束し、それ乞速やかに６０℃以上の温度で
加熱養生丁れば可能となること７見い出した。しかし、
アルミナ雇メント乞使用し、低水セメント比とした成型
体は、＠硬化時の硬化収縮が大きく、形状によって、又
、鉄筋との組合せ方によっては、硬化収縮によるき裂が
生じる開用χもっている事があきらかとなった。そこで
さらに検討？加えたところ、アルミナセメントと鉄鋼ス
ラグ粉末とン併用丁れば強度レベルの著しい低下なしに
、硬化収縮？低減する事が可能である１ＪＩＹ見い出し
、本発明ン完成１−るに到ったものである。

１−なわち、本発明はアルミナセメントと鉄鋼スラグ粉
末乞結合材とする混練物を成型する際に、加温養生時の
熱膨張ン拘束できる程度に拘束し、速やかにそれ乞６０
℃以上の温度で養生することン特徴とするアルミナセＪ
ント系成型体の製法である。

以下、さらに詳しく本発明について説明すると、本発明
で１史用されるアルミナセメントとはＣＡ。

ＣＡ２、Ｃｌ２Ａ７等のカルシウムアルミネートの少く
とも１種ン生成分とする水硬性セメントであり、わずか
の５１０２、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の成分？含んだも
のであってもよく、さらには、水利に際し不活性なアル
ミナやシリカ等乞主体とした粉粒体ゲ含んだものであっ
てもよい。具体的には「デンカアルミナセメント１号」
、「デンカアルミナセメン）２ＭＪ、「デンカハイアル
ミナセメント」、「デンカハイアルミナセメントスーパ
ー」（いずれも電気化学工業（株）商品名）、「ア丈ノ
アルミナセメント」（日本セメント（株）商品名）、［
アサヒホンシュ−１（旭硝子（（朱）部品名）などがあ
る。

不発明における他の水硬性成分である鉄鋼スラグ粉末と
しては、高炉水砕スラグ、高炉徐冷砕スラグ、転炉水砕
スラグ、転炉風砕スラグ等があげられ、中でも高炉水枠
スラグが高活性であるので好ましい。その化学組成の−
Ｉ＋ｌｌ’ａ’示せば、貢鍬で５ｉ０２３２〜３６　％
、ＡＪｈＯ３１２−２０％、ＣａＯ３５−４３％、Ｍｇ
Ｏ０，５−１，０％、ＴｉＯ２０，１−６チである。粉
末度はプレーン値で２，０００ぼ２／ｇもあれば充分で
ある。本発明に係わる結合材中の鉄側刈スラグ粉末の割
合は多（とも７０−正寸チ、好ましくは１０〜５０重吐
チであり、７０重鍛係ン越えると強度低下が著しい。

又、本発明のように、アルミナセメントと鉄鋼スラグ粉
末？結合材と１−る事により、より安１而で、かつ、ア
ルミナセメント単味の時にあられれる大きな硬化収縮ン
低減した硬化体乞襄造する事が可能となる。

以上のようなアルミナセメントと鉄鋼スラグ粉末ン結合
材とし、任意敏の細骨材、粗骨材、補強用７１＋ＪＳ！
維、分散剤等と水乞配合してペースト、モルタル、コン
クリート、膠石コンクリート等の混練物馨調合する。水
量は必要強度と混線物の成型作業性から定めるが、加温
養生時における熱膨張７少く１−ることかう水結合相比
で０．４以下とするのが好ましく、さらに高強度発現？
考慮し、０．２５以下とくに０．２０以下とするのが望
ましい。水結合材比？減することによる作梁性低下の補
充は、分散剤やアルカ千金属塩の添加により行うことが
できる。

分散剤としては、トリポリリン酸、ヘキサルタリン酸等
のポリリン酸及びその塩、グルコン酸、クエン酸等のオ
キシカルボン酸及びその堪、ポリアクリル酸、ポリメタ
クリルｊ扱等のポリカルボン散及びその塩、リグニンス
ルホン酸や高分子リグニンスルホン酸及びその塩、ホル
マリンで縮合したナフタリンスルホン酸又はその塩及び
その誘導体、ホルマリンで縮合したメラミンスルホン酸
父はその塩及びその誘導体などの１挿以上が使用でキル
。強度的には、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物
系、メラミンスルホ／酸ホルマリン縮合物系がより好ま
しい。

ずた、アルカリ金属の硫酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩から
選ばれた少（とも一種のアルカリ金属塩乞結合材に対し
６重量係以下で前述の分散剤と併用すると、分散効果が
著しく高まり混練物のその後の流動性低下乞少なくする
事ができる。

これらの分散剤やアルカリ金属塩は、粉体又は浴液とし
て使用することができ、添加量は結合材に対して合計で
１５重量係程度までである。添加時期については任意で
あるが後添加（結合材と水乞混合してから添加する方法
）と１−るのが望ましいＯ さらには、より高強度成型体ン得ること７目的として、
前記結合材１００重凌１あたり多（とも５０重量部好ま
しくは５〜４０重最部の超微粒子材料を含ませるのが望
ましい。５０重量部ンこえる配合量では混線物の流動性
に悪影響７及ばず。

超微粒子材料の粒子径は１μ以下好ましくは０．５μ以
下であり、形状は球形のものが良好な結果？与える。例
としては、フェロシリコン製造時のシリカダストやフラ
イアッシュ等がある。

材料の混線方法はどのようにしても差支えはないが、結
合材、超微粒子材料、骨材乞空練りした後注水し次いで
分散剤ｋｍ加する順に行なうのが、水・結合材比の低下
、分散剤使用量の節減、強度発現の面から有利である。

混線物の成型は、従来からの流し込み振動締め固め成型
、プレス成型、遠心力成型、ロール転圧による成型等に
より行なうことができる。また、圧入方式によるインジ
ェクション成型も好ましく採用することができる。

成型の際は、その後の加温養生での気泡や蒸気による急
激な熱膨張乞拘束し、高強度な成型体？得ること？目的
として、成型物？留封するなどの手段により適度に拘束
してやることが肝要である。

この操作？しないと未硬化の成型物は続いて行う急速な
加温養生時に空気や蒸気の膨張により多孔化し、目的と
する高強度成型体は得られな（なる。

以上のようにして混線物乞成型し拘束した後は、できる
だけ速やかに加温養生ン開始′１−る。昇温も可能な限
り速やかに行なうか、又はすでに所定温度の養生室内に
型枠ごと搬入して養生する。養生温度は６０℃以上は必
要であり高温高圧養生であってもよい。養生温度乞６０
°Ｃ以上に限定した理由は、それよりも低γ晶であると
アルミナセメント水和物の０２ＡＪＪＢとＣ３ＡＨ６が
養生初期に共存生成し、その後の養生過程でＣ２ＡＨＢ
がＣ３ＡＲ６に転化し、かつ、成型体自体の硬化が遅れ
て目的とする高強度成型体乞短時間に製造することがで
きな（なるからである。養生時間は実用上１０〜１２０
分である。養生終了後に説型乞行なえば所定強度２有゛
した成型体７得ることがで音る。

本発明によれば、加熱養生後に生成する水和物は、転化
？起こ丁ことのないＣ３ＡＨ６１、−ゲルあるいはＡＪ
＋３　、Ｃ−８−Ｈ’ｆル（カルシウムシリケートケゞ
ル）であり、安定相として生成するので、気孔の増大に
よる長期強度の低下はなく、かつ、高強度成型体乞１０
〜１２０程度度の短時間で製造することができるという
効果？発揮する。それによって従来気候条件等の外的環
境によって、転化の問題があった分野においても、長期
信頼性の高い製品χ製造することが可能となった。併せ
て超微粒子材料との併用によって、１０分程度で７００
ｋｇ　／　ａｒｔ２以上の高強度成型体乞製造すること
も可能となった。

又、アルミナセメントだけを結合材として使用した混線
物の大きな硬化収縮は、結合材中に＠鋼スラグ粉末７加
えろ事により、実用上問題のおきない程度に低下する事
が可能となった。

以下実施例’ｆ、ｌｑげてさらに詳しく説明する。

実施例１ アルミナセメント「デンカアルミナセメント１号」、高
炉水砕スラグ粉末、５騙下砕砂、シリカダスト、分散剤
〔リグニンスルホン酸塩乞生成分とする市販品「ホゾリ
スＡ８」（日韓マスタービルダーズ（株）商品名）、又
はβ−アルキルナフタリンスルホン酸ソーダホルマリン
縮合物乞生成分とする市販品「ＦＴ−！５ｏｏ」（電気
化学工業（株）商品名）〕（有効成分換算で添加）及び
水道水？表のような配合で一括投入してモルタル乞混練
した。

このフレッシュモルタル乞４ｘ４ｘ１６αの型枠につめ
、開放していた上面乞鉄板で封じ固定した後、ただちに
温度８０°Ｃに保った養生室に入れ２０分間、４０分間
、１２０分間それぞれ養生してからとり出し、脱型後強
度試験ン行なった。モルタルの配合割合（重量部）とそ
の結果７表に示す。ここで実験馬１と４は比較例他は本
発明である。又収縮は、東京測量社製埋込みゲーゾＫＭ
−５０ン使用して迎」定した。

表から明らかなように、本発明の結合材使用例（実験１
１６２．６．５〜８）は比較例（実験屋１．４）と比較
して、強度の著しい低減なしに硬化収縮が低減している
。

実施例２ 実施例１実験屋５の配合において、［ＦＴ−５００４の
配合縫ン２重量部とし、かつ、材料の配合は、先ず、結
合材、砕砂及びシリカダストの空練り混合物ン混線すし
、注水後発散剤ン添加する方法により行なった。

その結果、分故剤の使用軟ン２重量部に減じたにもかか
わらず、加温養生後の圧縮強度、収縮低減は実験Ａ５と
同程度の好結果が得られた。

比較例 実施例１実験通２において、鉄板で固定しないで８０℃
、４０分の加温養生乞した場合、及び鉄板で固定するが
４０°Ｃ１４０分の加温養生？した場合について強度？
測定した。その結果、それぞれ５０ｋｇ／ｃＩｒＬ２及
び１５ｋｇ／ｃｒｒＬ２テあり、とくに前者の成型体に
は気孔が多（認められた。

実施ＰｉＩ１３ 〕６施例１実験Ｊ１６５及び７の配合において、各々硫
酸ナトリウム乞０．５重吋部結合材に対して加え、試験
した所、同−流動性ン得る水量：が各々２市敗部つつ減
少し、４０分強度は、実験Ａ５配合で１　＋０１２　ｋ
１７　／　ｔｘ”実験／Ｆ６７配合で１．０５１　ｋｇ
／Ｃｍ２となった。又、収縮はそれぞれ、３１２　Ｘ　
１０”−６，３６０Ｘ　１０−６であった。

実施例４ 実施例１実験−６５の配合において、結合材に対し、炭
酸カリウム０．５を滑部又は炭酸水素カリウム０．７取
計部ン加え試験した所、同一流動性？得る水神が、それ
ぞれ、２＠青部減少し、４０分強度は、炭酸カリウムの
場合で１，０２０　ｋｌｉ’　／ｃｍ２、炭酸水素カリ
ウムの場合で９９８ｋｌｉ’／ｃｍ２であった。又、収
縮はそれぞれ３５０　Ｘ　１　ｏｒ’、６４０Ｘ１０−
６であった。

特許出願人　電気化学工業株式会社 ３３８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミナセメントと鉄鋼スラグ粉末乞結合材とする混線
   物？成型する際に、加温養生時の熱膨張？拘束できる程
   度に拘束し、そのまま速やかに６０℃以上の温度で養生
   することン％徴とするアルミナセメント系成型体の製法
   。